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지구화학 모델을 이용한 장기간의 강알칼리성 지하수-암석의 반응 개념 모델링
최병영,류시원,장광수,김건영,고용권,최종원,Choi, Byoung-Young,Yoo, Si-Won,Chang, Kwang-Soo,Kim, Geon-Young,Koh, Yong-Kwon,Choi, Jong-Won 한국방사성폐기물학회 2007 방사성폐기물학회지 Vol.5 No.4
본 연구에서는 핵폐기물 매립장의 인공 방벽으로 사용되는 시멘트 물질들과 주변 지하수 반응 결과로 형성되는 강알칼리성 지하수와 주변 암과의 반응을 통해 변화되는 지하수 특성을 지구화학 모델링을 통해 예측하고자 하였다. 연구 결과 시멘트 수화반응을 통해서 pH는 13.3를 나타내었으며 이때 생성되는 광물들은 Brucite, Katoite, Calcium Silicate Hydrate(CSH 1.1), Ettringite, Hematitie, Portlandite였다. 이들 광물들과 경주 지역에서 채취된 지하수의 반응 모델링에서는 지하수의 pH가 12.4로 예측되었다. 이러한 강알칼리성 지하수와 주변 화강암과의 반응은 $10^3$ 년 동안 반응속도 모델링을 통해 모사하였다. 그 결과 지하수의 최종 pH는 11.2였으며 pH는 규산염 광물과 CSH 광물들의 용해 침전에 의해 조절되고 있었다. 또한 지하수 수질도 이들 광물들과 점토광물 및 산화광물들의 용해 침전에 의해 결정되고 있었다. 본 연구 결과는 장기간 동안의 강알칼리성 지하수와 주변 암과의 반응 모델링을 통해 지구화학 및 수질 변화를 예측함으로서 인공 방벽의 안정성 평가에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
3차원 지하수 유동과 반응성용질이동 모델을 활용한 우라늄 흡착 및 이동에 관한 개념 모델링
최병영,고용권,윤성택,김건영,Choi, Byoung-Young,Koh, Yong-Kwon,Yun, Seong-Taek,Kim, Geon-Young 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.6
본 연구에서는 지구화학 모델을 활용하여 지하수 환경에서의 우라늄의 존재 형태, 흡착 및 이동 특성을 모사해 보았다. 흡착에 의한 우라늄의 지연 이동을 효과적으로 모사하기 위하여 3차원 지하수 유동 모델과 반응성 용질 이동 모델을 활용하였다. 모사 결과, $pCO_2=10^{-3.6}$조건에서 대부분의 우라늄 흡착(최대 99.5%)은 pH 5.5와 띠에서 발생하였다. $pCO_2$가 $10^{-2.5}$인 경우 우라늄이 대부분 흡착되는 pH범위는 6에서 7사이로 매우 좁았으며, 반면 $pCO_2=10^{-4.5}$인 경우에는 흡착되는 pH가 범위가 상대적으로 넓어 pH 5.5에서 8.5사이에서 대부분 흡착되었다. 음이온 화합물을 고려한 경우에는 pH 6 이하에서는 불소착물의 형성에 의해 우라늄 흡착이 감소하였다. 본 연구를 통하여, 우라늄 이동이 pH, $pCO_2$ 및 음이온의 종류와 농도 등 지하수의 지화학적 조건에 의해 상당히 영향을 받음을 알 수 있었다. 향후 여러 부지 조사 및 평가와 관련하여 우라늄 및 기타 유해성 화합물의 환경 영향을 예측하는데 있어 지구화학 모델이 중요한 도구로 활용되어야 할 것이다. In this study, the speciation, adsorption, and transport of uranium in groundwater environments were simulated using geochemical models. The retarded transport of uranium by adsortption was effectively simulated using 3-D groundwater flow and reactive transport models. The results showed that most uranium was adsorbed(up to 99.5%) in a neutral pH(5.5<pH<8) under low $pCO_2(10^{-3.6}atm)$ condition. Under the higher $pCO_2(10^{-2.5}atm)$ condition, however, the pH range where most uranium was absorbed was narrow from 6 to 7. Under very low $pCO_2(10^{-4.5}atm)$ condition, uranium was mostly absorbed in the relatively wide pH range between 5.5 and 8.5. In the model including anion complexes, the uranium adsorption decreased by fluoride complex below the pH of 6. The results of this study showed that uranium transport is strongly affected by hydrochemical conditions such as pH, $pCO_2$, and the kinds and concentrations of anions($Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$, $F^-$). Therefore, geochemical models should be used as an important tool to predict the environmental impacts of uranium and other hazardous compounds in many site investigations.
중.저준위 방사성 폐기물 처분부지의 지구화학 특성 I. 지하수
최병영,김건영,고용권,신선호,유시원,김두행,Choi, Byoung-Young,Kim, Geon-Young,Koh, Yong-Kwon,Shin, Seon-Ho,Yoo, Si-Won,Kim, Doo-Haeng 한국방사성폐기물학회 2008 방사성폐기물학회지 Vol.6 No.4
This study was carried out to identify the characteristics of hydrochemistry controlling groundwater chemical condition in a repository site of Gyeongju. For this study, 12 bore holes of all monitoring bore holes in the study area were selected and total 46 groundwater samples were collected with depth. In addition, 3 surfacewater samples and 1 seawater sample were collected. For water samples, cations and anions were analyzed. The environmental isotopes(${\delta}^{18}O-{\delta}D$, Tritium, ${\delta}^{13}C,\;{\cdot}{\delta}^{34}S$) were also analyzed to trace the origin of water and solutes. The result of ${\delta}^{18}O\;and\;{\delta}D$ analysis showed that surface water and groundwater were originated from precipitation. Tritium concentrations of groundwater decreased with depth but high concentrations of tritium indicated that groundwater was recharged recently. The results of ion and correlation analysis showed that groundwater types of the study area were represented by Ca-Na-$HCO_3$ and Na-Cl-$SO_4$, which was caused by sea spray and water-rock interaction. Especially, high ratio of Na content in groundwater resulted from ion exchange. For redox condition of groundwater, the values of DO and Eh decreased with depth, which indicated that reducing condition was formed in deeper groundwater. In addtion, high concentration of Fe and Mn showed that redox condition of groundwater was controlled by the reduction of Fe and Mn oxides.
주입-양수 기법을 활용한 지하수 내 용존 철 제거: 반응성용질이동모델링의 적용
최병영,윤성택,김경호,고용권,김강주,Choi, Byoung-Young,Yun, Seong-Taek,Kim, Kyoung-Ho,Koh, Yong-Kwon,Kim, Kang-Joo 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.6
먹는물 수질기준(0.3 mg/L)을 자주 초과하는 고농도의 용존 철(Fe)은 특히 국내 충적층 지역 천부 지하수의 개발 이용(특히, 강변여과 적용)을 제한하는 중요한 원인이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 반응성용질이동모델링을 이용하여 지하수 내 용존 철을 효과적으로 저감하기 위한 하나의 방법으로서 '산소가 풍부한 물을 대수층에 주입한 후 양수하는 기법의 효용성에 대하여 모사해 보았다. 모사 결과, 산소가 풍부한 물을 주입함으로써 양수된 지하수의 철 농도를 뚜렷이 저감할 수 있으며, 양수량이 주입량에 비해 4배가 되더라도 용존 철의 농도는 먹는물 수질기준 이하로 매우 낮게 유지됨을 보여주었다. 또한, 대수층 내에서의 철수산화물 침전에 의해 야기될 수 있는 크로깅 및 투수율 저하도 미미한 수준인 것으로 평가되었다. 본 논문에서는 주입-양수 기법에 의한 대수층 내에서의 철 저감의 기작과 공간적 규모에 대해서도 토의하였다. Shallow alluvial groundwaters in Korea of tell exceed the Korean Drinking Water Standard for dissolved iron (0.3 mg/L), which is one of the important water quality problems, especially in the use of bank infiltration technique. Using the reactive transport modeling, in this study we simulated the effectiveness of injection-and-pumping technique to remove dissolved iron in groundwater. The results of simulation showed that pumping of groundwater after injection of oxygenated water into aquifers is very effective to acquire the permissible water quality level. Groundwater withdrawal up to several times of irjected water in volume can be applicable to yield drinkable water. Potential problems such as clogging and permeability lowering due to in-situ precipitation of iron hydroxides may be insignificant. We also discuss on the mechanism and spatial extent of iron removal in aquifer.
반응성용질이동 모델링을 이용한 장기간의 콘크리트 변질과정과 우라늄의 용해도에 대한 개념 모델링
최병영,고용건,김건영,유시원,안상원,배대석,Choi, Byoung-Young,Koh, Yong-Kwon,Kim, Geon-Young,Yoo, Si-Won,An, Sang-Won,Bae, Dae-Seok 한국방사성폐기물학회 2008 방사성폐기물학회지 Vol.6 No.1
Long-term degradation of coment barrier by diffusion was studied with reactive transport modeling. The result of modeling showed that cement barrier was altered about 30cm thickness after 50,000 years. The pH decreased from 13.0 to 11.9 because of depletion of alkali ions, and dissolution/precipitation of portlandite and CSH (Calcium Silicate Hydrate). In addition, porosity increased about 0.3 because of dissolution of portlandite and $CSH2.0(Ca_2SiO_3(OH)_2:0.17H_2O)$. The solubility of uranium also increased with the increase of pe value The results of this study indicate that long-term degradation of comet can enhance the transport of nuclide by changing pH, pe, porosity in barrier.
최병영(CHOI Byoung Young),김광진(KIM Kwang Jin¹),이혜연(LEE Hye Yeon),서원석(SIR Won Seok),정인혁(CHUNG In Hyuk),이한영(LEE Han Young²),서재관(SUH Jai Kwan²) 대한체질인류학회 1992 해부·생물인류학 (Anat Biol Anthropol) Vol.5 No.1
한국인 콩팥과 콩팥문의 형태학적 변이를 조사하여 임상적 응용에 도움을 주고 체질인류학적으로 다른 종족과 비교하여 차이가 있는지를 밝히고자 한국 성인 콩팥 204개(신선한 것 81개 포함)를 해부하여 콩팥의 크기와 모양, 콩팥문의 형태, 콩팥문 바깥에서 콩팥동맥, 정맥, 요관의 위치관계, 콩팥동맥이 나뉘는 모양, 콩팥문에서 형관의 가지와 요관의 위치 관계를 관찰하였다. 1.콩팥의 크기를 신선한 것 81개에서 측정하였다. 콩팥크기의 평균은 세로길이 10.0±0.9㎝ , 가로길이 5.8±0.6㎝, 두께 3.8±0.5㎝였고, 양쪽 콩팥의 차이는 없었다. 2.콩팥을 가로길이에 대한 세로길이의 비를 기준으로 세가지 유형으로 분류하였고 이즁 강낭콩 모양을 한 것이 73%였다. 3.콩팥문의 모양은 뷸규칙했으며, 문의 방향은 내측을 향한 것이 58.5%였다. 4.콩팥 내측면에 접하는 면보다 근위쪽 1㎝부의에서 콩팥동맥과 정맥 그리고 욕관이 이루는 관계에 따라 5유형으로 뷴류하는데, 동맥이 위쪽에 있고 그 아래에 정맥, 정맥 뒤에 요관이 있는 형이 68.1㎝였다. 5.콩팥 내측면에 접하는 면에서 콩팥동맥이 나뉘어져 있는 상태를 4유형으로 분류하였으며 가지가 나위어져 있지 않는 것이 42.2%였다. 6.콩팥문 안에서 요관과 콩팥동맥과 공팥정맥 가지들의 배열상태는 콩팥동맥의 가지가 요곤을 둘러싸듯 고리처럼 원형으로 배열되어 있는 경우가 91.2%였다.